發(fā)布時間：2024-05-30 19:45

　　近年來,有機(jī)無機(jī)雜化鈣鈦礦太陽電池的光電轉(zhuǎn)換效率迅速地由3.8%提升至23.7%。大部分高性能器件都需要高質(zhì)量的電子傳輸層和空穴傳輸層分別對光吸收層鈣鈦礦產(chǎn)生的電子和空穴進(jìn)行有效傳輸。無機(jī)傳輸層材料由于具有高載流子遷移率和高穩(wěn)定性等優(yōu)勢受到了廣泛的關(guān)注,氧化鎳材料作為一種無機(jī)空穴傳輸層材料,具有載流子遷移率高,穩(wěn)定性好,光學(xué)透過率高,功函數(shù)與鈣鈦礦能級相對匹配以及制備方法簡單等優(yōu)勢。氧化鎳空穴傳輸層多被用在p-i-n型平面鈣鈦礦太陽電池中,但氧化鎳基鈣鈦礦太陽電池的光電轉(zhuǎn)換效率相對于PEDOT:PSS基鈣鈦礦太陽電池仍然較低,主要原因是氧化鎳薄膜導(dǎo)電性不高,氧化鎳襯底與鈣鈦礦薄膜的界面接觸較差以及氧化鎳襯底上生長的鈣鈦礦薄膜結(jié)晶性和質(zhì)量較差。本文主要研究了基于氧化鎳空穴傳輸層的p-i-n型鈣鈦礦太陽電池,針對其開路電壓和短路電流較低的問題,分別采用PTAA界面修飾和Na離子摻雜的方法對氧化鎳空穴傳輸層進(jìn)行了優(yōu)化。并嘗試了通過預(yù)制備氧化鎳納米顆粒來實(shí)現(xiàn)低溫制備氧化鎳薄膜的方法。本文的具體內(nèi)容如下:(1)為了實(shí)現(xiàn)氧化鎳薄膜的低溫制備,嘗試制備氧化鎳納米顆粒,并將其均勻地分散在去離子水中。選...

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    第一節(jié) 研究背景
    第二節(jié) 鈣鈦礦太陽電池概述
        1.2.1 鈣鈦礦太陽電池結(jié)構(gòu)
        1.2.2 鈣鈦礦太陽電池的工作原理
        1.2.3 鈣鈦礦太陽電池的發(fā)展歷程
    第三節(jié) 基于氧化鎳空穴傳輸層的鈣鈦礦太陽電池的研究
        1.3.1 氧化鎳空穴傳輸層基本性質(zhì)
        1.3.2 基于氧化鎳空穴傳輸層的鈣鈦礦太陽電池國內(nèi)外研究進(jìn)展
        1.3.3 氧化鎳空穴傳輸層的改進(jìn)方法
    第四節(jié) 選題意義及研究內(nèi)容
    第五節(jié) 章節(jié)安排
第二章 基于氧化鎳空穴傳輸層的鈣鈦礦太陽電池制備與表征
    第一節(jié) 實(shí)驗(yàn)藥品
    第二節(jié) 基于氧化鎳空穴傳輸層的鈣鈦礦太陽電池的制備
        2.2.1 空穴傳輸層的制備
            2.2.1.1 低溫溶液法氧化鎳空穴傳輸層的制備
            2.2.1.2 高溫溶液法氧化鎳空穴傳輸層及修飾層的制備
            2.2.1.3 摻雜氧化鎳空穴傳輸層的制備
        2.2.2 鈣鈦礦吸收層的制備
        2.2.3 電子傳輸層及修飾層的制備
        2.2.4 金屬電極的制備
    第三節(jié) 電池性能測試及材料表征設(shè)備與方法
        2.3.1 X射線衍射測試(XRD)
        2.3.2 光致發(fā)光光譜(PL)及時間分辨光致發(fā)光光譜測試(TRPL)
        2.3.3 X射線光電子能譜(XPS)
        2.3.4 掃描電子顯微鏡測試(SEM)
        2.3.5 原子力顯微鏡測試(AFM)
        2.3.6 電化學(xué)阻抗測試(EIS測試)
        2.3.7 透過反射光譜測試
        2.3.8 電池J-V特性測試
        2.3.9 外量子效率測試(EQE)
第三章 氧化鎳納米顆粒的制備及其在鈣鈦礦太陽電池中的初步應(yīng)用
    第一節(jié) 引言
    第二節(jié) 低溫制備的氧化鎳薄膜在鈣鈦礦太陽電池中的應(yīng)用及厚度調(diào)節(jié)..
    第三節(jié) 本章小節(jié)
第四章 氧化鎳空穴傳輸層的界面修飾及其對鈣鈦礦太陽電池性能的影響
    第一節(jié) 引言
    第二節(jié) PTAA界面修飾層對氧化鎳基鈣鈦礦太陽電池性能的影響
        4.2.1 界面修飾對氧化鎳及鈣鈦礦薄膜結(jié)構(gòu)及形貌的優(yōu)化
        4.2.2 界面修飾對空穴傳輸層電學(xué)性能的優(yōu)化
        4.2.3 添加界面修飾層對鈣鈦礦太陽電池性能的優(yōu)化
    第三節(jié) 本章小節(jié)
第五章 鈉摻雜氧化鎳空穴傳輸層及其在鈣鈦礦太陽電池中的應(yīng)用研究
    第一節(jié) 引言
    第二節(jié) 鈉摻雜氧化鎳薄膜對鈣鈦礦太陽電池性能影響的研究
        5.2.1 鈉離子摻雜對氧化鎳薄膜的影響
        5.2.2 摻雜氧化鎳薄膜對鈣鈦礦薄膜結(jié)構(gòu),形貌及質(zhì)量的影響
        5.2.3 摻雜氧化鎳對鈣鈦礦薄膜電學(xué)性質(zhì)以及光學(xué)性質(zhì)的影響
        5.2.4 氧化鎳薄膜摻雜對鈣鈦礦太陽電池性能的優(yōu)化
    第三節(jié) 本章小節(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    第一節(jié) 全文總結(jié)
    第二節(jié) 展望
參考文獻(xiàn)
個人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果



本文編號：3984717